Ru-Zr-Y氧化物涂层电极的制备及其性能

将组元Zr和Y引入钛阳极氧化物涂层制备体系,采用热分解法在TA2基材上制备出Ru0.4Zr0.6O2、Ru0.32Zr0.48Y0.2O1.9涂层电极.采用XRD分析电极涂层的组织结构,测试各电极的析氯析氧电位、极化曲线、循环伏安曲线以及电极的稳定性,同时与同条件下制备的RuO2进行对比分析.研究结果表明,经450℃烧结制备的Ru0.32Zr0.48Y0.2O1.9三元电极涂层的综合性能比RuO2优越.说明添加Zr和Y组元,能有效提高涂层的析氯电催化活性和强化寿命.     

高性能涂层钛阳极在土壤阴极保护中的应用

通过对传统钛阳极涂液的改性以及烧结工艺的改进,制备出的涂层氧化物晶粒细小、均匀,达到纳米级,表面涂层无龟裂纹,电极的电催化活性及强化寿命明显优于传统阳极,此电极在土壤阴极保护中具有很好的使用效果.     

不同方法制备的Ru-Ti-Ir-Ta/Ti四元涂层钛阳极的比较

采用热分解法和Sol-gel法,制备了具有三明治涂层结构的Ru-Ti-Ir-Ta/Ti四元金属氧化物钛阳极.采用XRD和SEM方法分析了涂层的相组织结构特征,通过Tafel曲线和循环伏安曲线的测试研究并比较了涂层的电催化活性.结果表明,两种方法制备的阳极涂层相成分都以 (Ir, Ta)O2和(Ti, Ru)O2金红石固溶体相为主.在热分解法制备的涂层中还存在单质金属钌.采用Sol-gel法制备涂层,其晶粒更为细小.采用热分解法和Sol-gel法制备的钛阳极涂层表面形貌有明显的不同,前者可见明显的"泥裂状"裂纹,后者呈碎石状.采用Sol-gel制备的钛阳极比热分解法制备的钛阳极具有更好的电催化活性和耐蚀性.     

钢筋混凝土阴极保护用高性能涂层钛阳极

通过对传统钛阳极涂液的改性以及烧结工艺的改进,制备出Ru-Ti-Ir新涂层阳极。X射线衍射及扫描电镜分析表明,涂层氧化物晶粒细小、均匀、达到纳米级,涂层表面无龟裂纹。电化学测试分析表明,电极的电催化活性及强化寿命明显优于传统阳极,此电极在钢筋混凝土外加电流阴极保护中具有很好的使用效果。     

添加纳米IrO_2的新型涂层IrO_2-Ta_2O_5钛阳极的制备及性能

以纳米IrO2晶粒部分取代H2IrCl6分散于前躯体溶液中,以此改进工艺制备一种Ir和Ta的摩尔比为7-3的IrO2-Ta2O5涂层钛阳极,通过XRD和SEM分析所制备钛阳极表面涂层的物相组成和形貌特征,采用析O2极化曲线、循环伏安和强化寿命测试方法分别研究电极的电催化性能与稳定性。结果表明:在纳米种子嵌入电极涂层中存在的物相分别为IrO2基固溶体(Ir,Ta)O2和IrO2;与采用传统方法制备的电极相比,含纳米种子嵌入结构涂层的钛阳极具有更优越的电催化活性和耐蚀性。     

钛基锡锑氧化物电极掺杂改性及应用研究进展

电催化氧化水处理技术是近年来发展起来的一种有效处理难降解有机废水的方法,钛基锡锑氧化物涂层阳极(Ti/SnO_2-Sb)因其对有机污染物具有较高的电化学氧化活性而受到关注。综述了稀土金属、非稀土金属、碳纳米管(CNTs)等物质掺杂改性Ti/SnO_2-Sb电极的研究进展。简述了掺杂剂影响Ti/SnO_2-Sb电极电催化活性、电流效率和电极寿命的作用机理;介绍了Ti/SnO_2-Sb及其改性电极降解有机污染物的应用研究情况;展望了今后Ti/SnO_2-Sb电极涂层掺杂改性及应用研究值得关注的方向。     

TiN基体氧化物涂层电极材料的制备工艺和性能

利用热分解法制备TiN基体的(Ru,Ti)氧化物涂层,通过OM、XRD、电化学工作站等测试手段对样品的性能和结构进行测试。结果表明涂层具有非连续状裂纹结构,热分解温度对涂层的表面形貌和电催化活性影响很大。在热分解温度为450 ℃,所制备的TiN基体电极电催化析氯性能优于传统钛基体电极。选用TiN基体电极,可以避免基体和涂层间生成TiO₂电阻膜,延长电极的使用寿命,同时由于其内阻小,可以起到降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗作用。     

电镀镍中间层对钛基二氧化铅阳极性能的影响

通过阴极电镀在钛基表面制备出镍中间层,随后在其上再进行阳极电沉积β-PbO_2涂层来制备Ti/Ni/PbO_2电极,并与无镍中间层的Ti/PbO_2电极进行对比。通过微结构分析、1 mol/LH_2SO_4溶液中的加速寿命试验、电化学性能测试和电氧化苯酚模拟废水行为研究,考察了电镀镍中间层对二氧化铅涂层电极的结构和性能的影响。结果表明,电镀镍中间层的引入不仅使活性β-PbO_2涂层的晶粒细化,增强了电极的催化活性,而且有效地改善了电极表面的导电性,降低了槽压,使得电极表面电势均匀分布,从而明显地延长了电极寿命,降低了电催化氧化降解苯酚模拟废水的能耗。     

Ti/RuxZr1-xO2二元氧化物涂层钛阳极电催化活性

采用450℃热分解法制备了Ru-Zr二元涂层钛阳极材料。通过SEM、XRD和电化学测试研究了涂层的相结构、表面形貌、催化活性、析气选择性及强化寿命。结果表明,涂层由四方相ZrO2和金红石相RuO2组成,RuO2可稳定四方相ZrO2。添加Zr可以提高电极的电化学性能。当Zr含量为60%时涂层表面光滑,无RuO2颗粒析出,裂纹分布均匀,具有最好的电催化活性、析气选择性及最大的氧化电流和强化寿命。     

[例52]熔盐法在钛基涂层阳极修复中的应用

<正>钛基涂层阳极是以钛为基体,并在其表面涂覆铂族元素氧化物为主要组分的电催化活性涂层的电极材料,简称钛阳极,广泛应用于氯碱工业、水处理、电冶金、电镀等领域。钛阳极失效后,其表面仍有一定量的贵金属涂层,采用科学合理的方法将失效后的钛阳极进行重涂修复,既可以节约钛基材以及机加工成本,还可以回收贵金属资源。钛阳极的修复需先去除失效涂层,其传统方法主要有喷砂法、酸煮法和电解     

Comparative studies of adsorbed CO and methanol electrooxidation on carbon supported Pt and PtRu catalysts in acid solution

1. Introduction Direct methanol fuel cells (DMFCs) have con-siderable advantages compared to gas feed (H2/air) polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells [1-2]. The hydrogen PEM fuel cells use gaseous hy-drogen as fuel. But there is no source and infra-structure established yet for hydrogen distribution and storage, neither as a liquid nor as a gas. How-ever, the DMFC, similar to a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), uses methanol fuel directly for electric power generation …     

Ti基RuO2-CeO2-SnO2涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同CeO2含量的Ti基RuO2-CeO2-SnO2涂层阳极, 通过循环伏安曲线和电化学阻抗谱测试了所制备的涂层阳极的电催化性能, 并用扫描电镜对涂层阳极的表面形貌进行了观察. 结果表明 制备温度对涂层阳极的性能有很大影响, 在涂层阳极中引入CeO2可以增加RuO2-CeO2- SnO2涂层的有效活性表面积, 从而提高涂层阳极的电催化活性, 且CeO2含量的最佳摩尔分数为0.4.     

钛基Ru-La-Sn涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同La含量的钛基Ru-La-Sn涂层阳极，通过开路电位测试、循环伏安测试、阳极极化曲线测试和电化学交流阻抗谱测试研究了所制备涂层的电催化活性，并用扫描电镜对涂层阳极的表面形貌进行了观察。测试结果表明，制备温度对涂层阳极的表面形貌有很大影响，在涂层阳极中引入La可以提高涂层阳极的电催化活性，且La引入的最佳值为0．2(摩尔分数)。Ru-La-Sn涂层阳极电催化性能提高的原因在于La的引入可以增加涂层的有效活性表面积。     

过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极的电化学行为

在证实了磷钼酸修饰铂电极对甲醇氧化具有较高活性的基础上，合成了3种过渡金属取代的磷钼酸，通过红外光谱测试仍为Keggin结构，并制备了过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极，研究了修饰铂电极在硫酸溶液中的电化学行为及对甲醇的催化氧化作用。研究结果表明，3种过渡金属取代的磷钼酸修饰铂电极均对甲醇氧化表现出较高的催化活性，其中锰取代的磷钼酸修饰电极对甲醇的催化活性最高。     

钛基钌系氧化物涂层阳极电催化水处理活性与失活

电催化氧化是一种环境友好型水处理技术。钛基钌系氧化物涂层阳极在电催化水处理中的活性与失活对其使用效率和寿命至关重要。钛基钌系氧化物涂层阳极电催化活性主要来源于氧化物原子桥位产生的活性位及表面电子态，活性机理可归为价态转变、晶格氧输运及原位吸附活性位的产生。阳极失活主要是涂层溶蚀、TiO2钝化膜生成和涂层“毒化”等原因造成。通过增加中间层、掺杂、构建梯度型涂层及消除p-n结等途径可抑制阳极失活，提高使用寿命。     

Ti／IrO2-Ta2O5阳极的制备及其析氧电催化性能研究

通过热氧化技术在500℃条件下制备了一系列Ti／IrO2-Ta2O5阳极。采用线性扫描和循环伏安技术分析了不同铱钽比阳极涂层的析氧电流、电位和伏安电荷的变化规律，并结合扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）技术研究了Ti／IrO2-Ta2O5阳极的表面形貌、组成、结构对析氧电催化性能的影响。研究表明，在IrO2-Ta2O5涂层中，铱钽由于存在一定的互溶度而形成固溶体结构，铱钽互溶度与涂层中铱钽比有关且影响IrO2晶胞的大小。随着涂层组元IrO2含量的增加，涂层表面细小的IrO2晶体聚集体增多，析氧电催化活性增强；但当IrO2含量过多时，涂层附着力的下降和机械强度的降低对析氧电催化性能产生负面影响。IrO2-Ta2O5涂层的活性表面积不仅取决于活性组元IrO2的含量，还与涂层的结构有关。适宜的铱钽比才具有最大的催化活性。其原因可能在于涂层中加入的适量惰性元素钽与IrO2晶胞形成部分固溶体结构，增强了涂层附着力与机械强度，同时形成了多裂纹的网状表面结构，增加了涂层活性表面积，提高了电极的析氧电催化活性与电解稳定性。     

草酸浸蚀对氧化物阳极形貌及电催化性能的影响

钛基体涂覆铱钽氧化物阳极制备过程中对基体喷砂并进行不同时间的草酸浸蚀．环境扫描电镜、析氧极化曲线、电化学阻抗谱测试表明,草酸对钛基体的腐蚀速度及涂层载量(Ir含量)随腐蚀时间的延长先增大后减小．经过适当时间酸蚀处理后的基体上制备的氧化物阳极均匀致密,其电化学活性表面积大,析氧电催化活性提高,并具有较长的使用寿命。     

Ti／TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化性能研究

为了提高Ti／TiO2电极的催化性能，采用阳极氧化法在钛基体上制备出具有纳米管状的多孔Ti／TiO2薄膜，在此膜上采用阴极电化学沉积方法沉积Pt来制备Ti／TiO2-Pt修饰电极。用XRD，FESEM分析了沉积前后成分、晶相结构以及表面形貌的变化。结果表明：Pt优先沉积在Ti／TiO2管口以及管边缘处。用循环伏安曲线和极化曲线分析表明，沉积Pt的Ti／TiO2电极其电催化性能得到了明显改善。     

表面覆铜贮氢合金电极的电催化活性

通过测量表面覆铜的贮氢合金电极的交换电流密度，初步讨论了覆铜层对贮氢合金的电催化活性的影响。结果表明，表面覆铜的ＭＨ电极的电催化活性大大提高，并且随镀铜工艺的不同而变化。